当流过电感的电流变化时,
电感线圈中产生的
感应电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成
磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,
自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。因此经电感滤波后,不但
负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且
整流二极管的
导通角增大。
在电感线圈不变的情况下,
负载电阻愈小,
输出电压的
交流分量愈小。只有在
RL→ωL时才能获得较好的滤波效果。L愈大,滤波效果愈好。
常用的
滤波电路有
无源滤波和
有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由
无源元件(电阻、电容、电感)组成,则称为无源滤波电路。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒
L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。若滤波电路不仅由无源元件,还由
有源元件(双极型管、单极型管、
集成运放)组成,则称为
有源滤波电路。有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作
电子滤波器。
无源滤波电路的结构简单,易于设计,但它的
通带放大倍数及其
截止频率都随负载而变化,因而不适用于
信号处理要求高的场合。无源滤波电路通常用在功率电路中,比如
直流电源整流后的滤波,或者
大电流负载时采用LC(电感、电容)电路滤波。
有源滤波电路的负载不影响滤波特性,因此常用于信号处理要求高的场合。有源滤波电路一般由RC网络和集成运放组成,因而必须在合适的直流电源供电的情况下才能使用,同时还可以进行放大。但电路的组成和设计也较复杂。有源滤波电路不适用于
高电压大电流的场合,只适用于信号处理。
根据
滤波器的特点可知,它的
电压放大倍数的
幅频特性可以准确地描述该电路属于低通、
高通、带通还是
带阻滤波器,因而如果能定性分析出通带和阻带在哪一个频段,就可以确定滤波器的类型。
识别滤波器的方法是:若
信号频率趋于零时有确定的电压放大倍数,且信号频率趋于无穷
大时电压放大倍数趋于零,则为
低通滤波器;反之,若信号频率趋于无穷大时有确定的电压放大倍数,且信号频率趋于零时电压放大倍数趋于零,则为
高通滤波器;若信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数均趋于零,则为
带通滤波器;反之,若信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数具有相同的确定值,且在某一
频率范围内电压放大倍数趋于零,则为带阻滤波器。